JPH01306563A

JPH01306563A - 真空チャンバーのシール装置

Info

Publication number: JPH01306563A
Application number: JP13813788A
Authority: JP
Inventors: Tetsuo Nakamura; 中村　鉄男; Fumihiko Kajiwara; 梶原　文彦; Katsutoshi Sunada; 砂田　勝利; Hiroshi Noda; 宏野田
Original assignee: Nittetsu Plant Designing Corp; Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp; Nippon Steel Plant Designing Corp
Priority date: 1988-06-04
Filing date: 1988-06-04
Publication date: 1989-12-11
Anticipated expiration: 2010-12-06
Also published as: JPH07113149B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、真空雰囲気中で銅帯等の金属帯材に対してメ
ツキ、清浄処理等を行うために使用する真空チャンバー
のシール装置に関スル。

〔従来の技術〕

たとえば、連続的に走行する鋼帯に対してＣＶＤ′等の
処理を減圧雰囲気で行う場合、銅帯の搬送経路に真空チ
ャンバーを設け、その前後にチミンバー内の真空度を確
保するためのシール装置が設けられている。

このシール装置として、液体封止に代えて機械的な手段
を組み込んだ構造が実開昭５８−６１４４９号公報で提
案されている。このシール装置は、第７図に示すように
、真空チャンバーの出入り口に一対のロール５１．５２
を配置している。真空チャンバーに送り込まれる鋼帯５
３は、これらロール５１．５２に挟持されて直線状に走
行する。ロール５１．５２の周囲はカバー５４．５５で
取り囲まれており、その間の隙間５６を可能な限り小さ
くすることにより、外部から真空チャンバーに流入する
ガス流れを抑えている。また、側部に位置するカバー５
７．５８も、ロール５１．５２Ｃ”）側面に近接させ、
隙間５９を小さくしている。更には、ロール５１．５２
自体の周面に弾性体を巻き付け、カバー５４．５５に摺
擦するように設計したものも知られている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、第７図に示した構造のシール装置では、カバ
ー５４．５５．５７．５８とロール５１．５２との間に
隙間５６．５９が形成されることが避けられない。

そのため、この隙間５６．５９を介して真空チャンバー
に外気が流入し易く、チャンバー内を高真空度に維持す
るためには多数のシール装置を配列することが必要であ
る。また、弾性体を巻き付けたロールをカバーに摺擦さ
せる方式では、摺擦される弾性体の摩耗が激しく、弾性
体を頻繁に取り替えることが必要とされる。そのため、
ラインの稼動率が低下していた。

そこで、本発明は、ロールとカバーとの間に最小の隙間
を維持することによって、摺擦による摩耗を無くすと共
に、外気の流入を抑制し、真空チャンバー内を高真空度
に維持することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明における第１のシール装置は、その目的を達成す
るために、金属帯材の搬送経路に沿って真空チャンバー
の出側及び入側に設けた一対のロールと、該ロールの周
面及び側面を取り囲むカバーと、該カバーに内蔵されて
前記ロールの周面及び側面に向けて付勢されるシール材
と、該シール材に取り付けられた第１の磁石と、該磁石
の取付は位置に対応する前記ロールの周面及び側面に埋
め込まれた第２の磁石とを備えており、第１及び第２の
磁石の互いに対向する面が同じ極性をもっていることを
特徴とする。

また、第２のシール装置は、金属帯材の搬送経路に沿っ
て真空チャンバーの出側及び入側に設けた一対のロール
と、該ロールの周面及び側面を取り囲むカバーと、該カ
バーに内蔵され前記ロールの局面及び側面に向けて付勢
されるソール材と、該シール材に超音波振動を付与する
超音波振動子とを備えていることを特徴とする。

〔作用〕

本発明におけるロールは、カバーに対して原理的に非接
触状態に維持される。

すなわち、第１のシール装置においては、ロールに対し
シール材を機械的に押し付けた状態で、両者の間に磁気
反撥力を働かせている。したがって、ロールとシール材
との間の隙間が大きくなるとき、機械的な押圧力が磁気
反撥力に打ち勝ち、ロールに対してシール材を接近させ
る。逆に、シール材がロールに接触する程度にまで接近
するとき、磁気反撥力が機械的な押圧力よりも大きくな
り、両者を離間させる力が働く。これにより、ロールと
シール材との間に生じる隙間は、極めて小さなものとな
る。

また、第２のシール装置においては、シール材に超音波
振動を付与している。これにより、シール材の表面に垂
直な方向の超音波振動が発生し、ロールとシール材との
間を、ガス流入を極度に低下させ実質的な非接触状態に
維持し、両者の間の摩擦抵抗を軽減している。

このようにして、ロールとカバーとの摺擦に起因する摩
耗等の欠陥を防止しながら、外気の流入がない状態とし
ている。その結果、装置の耐久性が向上すると共に、外
乱を排除して真空チャンバー内の露囲気を安定させ、一
定した条件下での真空処理が行われる。

〔実施例〕

以下、図面を参照しながら、実施例により本発明の特徴
を具体的に説明する。

第１図は、磁気反撥力を利用した第１のシール装置を、
ロール軸方向から見た図である。また、第２図は、第１
図のＩ−Ｉ線に沿った断面図である。

上ロールｌ及び下ロール２０間を鋼帯３が通過して真空
チャンバー（図示せず）に搬入され、或いは真空チャン
バーから搬出される。上ロール１の上方には上部カバー
４が、下ロール２の下方には下部カバー５がそれぞれ設
けられている。また、ロール１．２の側面には、側部カ
バー６．７が設けられている。

上部カバー４及び下部カバー５の内部には、それぞれ上
ロール１及び下ロール２の周面方向に付勢される上部シ
ールブロック８及び下部シールブロック９が設けられて
いる。上部シールブロック８は、上部カバー４に固定さ
れた支持台１０に立設されたピン１１に嵌挿されている
押圧バネ１２によって、上ロール１の周面方向に付勢さ
れている。下部シールブロック９も、同様に押圧バネ１
２によって下ロール２の周面方向に付勢されている。側
部カバー６．７内には側部シール板１３．１４が配置さ
れており、これら側部シール板１３．１４も、同様にし
て押圧バネ１２によってロール１．２の側面方向に付勢
されている。

これらシールブロック８．９には磁石１５が取り付けら
れており、それに対応するロール１．２の周面にも磁石
１６が設けられている。また、側部シール板１３．　１
４にも同様に磁石１７が取り付けられており、この磁石
１７に対応するように磁石１８がロール１，２の側面に
同心円状に埋め込まれている。

これら磁石１５と１６及び１７と１８は、それぞれ向か
い合う面が同じ極性をもつように配置されている。

シールブロック８．９及び側部シール板１３．　１４は
、ロール１．２の周面及び側面に接近する方向の力が押
圧バネ１２により与えられる。ところが、その間の隙間
が小さくなると、磁石１５と１６及び１７と１８の間に
生じる磁気反１８力が幾何級数的に大きくなる。そのた
め、シールブロック８，９及び側部シール板１３．　１
４は、ロール１，２の周面及び側面に接触することがな
い。しかも、隙間が大きくなったとき、押圧バネ１２に
よる機械的な押付は力が磁気反撥力に打ち勝ち、隙間を
小さくする方向にシールブロック８．９及び側部シール
板１３．１４を移動させる。

そこで、押圧バネ１２の力及び磁石１５〜１８の保磁力
を調整することにより、シールブロック８，９及び側部
シール板１３．１４がロール１．２の周面及び側面に接
触せずに、外気の流入を阻止する隙間を維持することが
できる。

第３図は、超音波振動を利用した第２のンール装置を、
ロール軸方向から見た図である。また、第４図は、第３
図のＩ−Ｉ線に沿った断面図である。

本例においても、上ロール１の周面に上部シールブロッ
ク８が、下ロール２の周面に下部シールブロック９が対
向している。また、ロール１，２の側面に、側部シール
板１３．１４が対向している。

シールブロック８，９及び側部シール板１３．１４には
、それぞれ超音波振動子１９が付設されている。

複数個の超音波振動子１９を取り付ける場合、振動子取
付は間隔をシールブロック８．９又は側部シール板１３
．１４に伝播する超音波振動の半波長の整数倍にするこ
とが好ましい。

また、超音波振動子１９を取り付ける個所でのシールブ
ロック８．９の厚みは、第５図に示すように接触面に振
動の腹が来るように、はぼ超音波振動の半波長の整数倍
にしている。また、側部シール板１３．１４に対する超
音波振動子１９の取付けも、同様にして行われる。また
、超音波振動子１９による振動が、系外に伝播しないよ
うに、シールブロック８，９及び側部シール板１３．　
１４がカバーと接触する個所に、振動吸収板２０を介在
させることが好ましい。

シールブロック８．９及び側部シール板１３．　１４に
超音波振動を付与すると、接触面に垂直な振動方向の超
音波振動がシールブロック８．９及び側部シール板１３
．１４の表面に発生する。第６図は、このときの振動形
態を拡大して示した図である。

すなわち、シールブロック８．９及び側部シール板１３
．１４（以下、これらをシール材で総称する）の接触部
表面は、振動が付与されていない静止時には中立点Ｐ０
　にある。これに振動が加えられると、接触部表面は、
ＰｌとＰ２との間で往復運動を繰り返す。そして、接触
部表面がＰｌからＰ２に移動するとき、それに接してい
るロール周面又は側面は、シール材の接触部表面と同じ
動きをする。

他方、接触部表面がＰ２からＰ、に移動するとき、ロー
ルはそれ自体の重量が大きいため、接触部表面の動きに
追従しない。

このようにして、超音波振動をシール材に印加するとき
、このシール材でで囲まれたロール１゜２は、シール材
と同じ動きをするのではなく、最も高いロール側の面に
ほぼ沿った形状Ｐ３　に落ち着いてしまう。その結果、
ロール１．２がシール材に接触している時間は、シール
材の接触部表面が最大振幅位置Ｐ、に至る前後の極めて
短い時間に限られることになる。そして、残りの大半の
期間、ロール１．２は、シール材の表面から離れている
。したがって、接触部の摩擦抵抗は低減し、接触部の摩
耗量が減少する。

しかも、ガスの流れからみるとき、シール材とロール１
．２との間は接触しているのと同じ状態に保たれており
、その隙間を通して外気が真空チャンバーに流入するこ
とが極度に少なくなる。

〔発明の効果〕

以上に説明したように、本発明においては、ロールの周
囲にできる隙間を極めて小さくし、外気が真空チャンバ
ーに流入すること実質的にを防ぐと共に、シール材とロ
ールとの間に摩擦がないように、或いは摩擦抵抗を軽減
させている。その結果、シール材やロールに摩耗が発生
することがなく、シール性能の劣化がみられない。この
ようにして、本発明によるとき、真空チャンバーの真空
度を長期にわたって安定させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は磁気反攬力を利用したシール装置を示し、第２
図は第１図のＩ−１線断面図、第３図は超音波振動を利
用したシール装置を示し、第４図は第３図のＩ−Ｉ線断
面図、第５図及び第６図は超音波振動の形態及び接触部
表面の振動状況を説明するための図である。他方、第７
図は、従来のシール装置を示す図である。１；上ロール　　　　　２：下ロール３：ｗ４帯　　　　　　　４：上部カバー５：下部カバ
ー　　　　６，７；側部カバー８：上部シールブロック
９：下部シールブロック１０：支持台　　　　　　１１
：ピン１２・押圧バ：＃　　　　　　１３，１４：側部シール
板１５〜１８：磁石　　　　　１９：超音波振動子２０
：振動吸収板特許出願人　　　　新日本製鐵　株式会社（ほか１名）代　理　人　　　　小　堀　　益（ほか２名）第１図第２図第３図第５図第７図ＩＦＩ

Claims

【特許請求の範囲】１、金属帯材の搬送経路に沿って真空チャンバーの出側
及び入側に設けた一対のロールと、該ロールの周面及び
側面を取り囲むカバーと、該カバーに内蔵されて前記ロ
ールの周面及び側面に向けて付勢されるシール材と、該
シール材に取り付けられた第１の磁石と、該磁石の取付
け位置に対応する前記ロールの周面及び側面に埋め込ま
れた第２の磁石とを備えており、第１及び第２の磁石の
互いに対向する面が同じ極性をもっていることを特徴と
する真空チャンバーのシール装置。２、金属帯材の搬送経路に沿って真空チャンバーの出側
及び入側に設けた一対のロールと、該ロールの周面及び
側面を取り囲むカバーと、該カバーに内蔵されて前記ロ
ールの周面及び側面に向けて付勢されるシール材と、該
シール材に超音波振動を付与する超音波振動子とを備え
ていることを特徴とする真空チャンバーのシール装置。